一種手性鼠藥溴敵隆的磁性分子印跡複合材料的製備方法

2023-10-05 06:42:39

專利名稱：一種手性鼠藥溴敵隆的磁性分子印跡複合材料的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種具有核-殼結構的氨基功能化磁性分子印跡複合材料的製備方法，尤其涉及一種手性鼠藥溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡材料的製備方法。
背景技術：
溴敵隆[化學名3-[3-(4_溴聯苯基)_3_輕基-I-苯基丙基]_4_輕基香 素]是第二代抗凝血類殺鼠劑，對鼠類毒力很強，一次投毒可殺滅多種害鼠，並對第一代抗凝血劑產生抗藥性的害鼠有效。對家棲鼠及野棲鼠均有較好的防治效果。常用毒餌濃度為O. 005%,溴敵隆半衰期60h，中毒潛伏期長，中毒症狀至少在12 24h後出現，需3 5d中毒達高峰期。毒理作用是抑制凝血酶原和凝血因子V、vn、ix、X的生物合成，導致凝血障礙。目前，溴敵隆作為一種高效的控鼠藥物在大力的推廣使用，但量由於管理的不當和大量的使用，由溴敵隆所引發的投毒、誤食、自殺等事件時有報導。鑑於此，對於生物樣本中殘留的痕量溴敵隆的快速篩查、確證十分必要。但生物樣本，其基體雜質幹擾嚴重，樣品中殘留的痕量溴敵·隆的分離和提取十分困難。因此，開展生物樣本中殘留的痕量溴敵隆的富集、分離、淨化技術研究，對毒物分析技術的進步具有重要的推動作用，而且對保障居民的身體鍵康、促進衛生檢驗技術的進步，具有重要的現實意義。分子印跡聚合物(MIP)作為一種具有類抗體的高選擇性和特異性的新型高分子仿生材料，其具有的預定性、識別性和實用性使其在生物樣本中殘留痕量毒物的分離富集淨化方面具有廣闊的發展前景。目前，關於溴敵隆的富集淨化，文獻主要採用GDX101、GDX201、⑶Χ301、⑶Χ403、⑶Χ501、XAD-2等聚合樹脂(譚家鎰，姜兆林，吳玉紅.分析科學學報，1999，15，229.)和混合型 Oasis HLB 固相萃取小柱(M. C Jin, X. H Chen, Y. Zhu.J. Chromatogr. Α, 2007,1155 57)等，但這些富集材料不具有分子印跡聚合物特異的高選擇性，且富集能力弱，因此，其應用受到了一定程度的限制。現有的有關溴敵隆分子印跡聚合物的製備技術基本集中在以非磁性的高分子聚合物等材料作為載體，如常靖等報導的(常靖，何瑞瓊，朱軍等，中華人民共和國發明專利，CN 102070753Α) 一種抗凝血鼠藥大隆分子印跡聚合物及其作為固相萃取劑的應用；其製備的分子印跡聚合物對溴敵隆的選擇性較差，且不便於實現良好、快速的固液分離，限制了該類材料的應用。而關於以納米四氧化三鐵為載體，手性鼠藥溴敵隆為模板分子，經懸浮聚合反應、氫鍵鍵合、開環反應、功能化修飾等手段而得到富含氨基修飾的功能化磁性分子印跡複合材料的製備方法及其在生物樣本前處理中的應用尚未見相關文獻報導。

發明內容
本發明針對現有技術的上述不足，提供一種溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡材料的製備方法，本發明製備工藝簡單、官能團比例可控，所製備的溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡複合材料具有良好的可預期性和可剪裁性。為了解決上述技術問題，本發明採用溴敵隆為模板分子，通過縮合反應製備了一種關於手性鼠藥溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡複合材料，該方法包括以下步驟(I)、製備富含環氧基的單分散磁性聚合物微球在80° C條件下，將油酸修飾的納米四氧化三鐵微粒分散至分散劑中，加入聚合單體、功能單體與交聯劑並在引發劑的作用下，經懸浮聚合反應製備得到含有環氧基的單分散磁性聚合物微球；(2)、製備模板分子與氨基功能基團的複合反應液在60° C條件下，在甲醇體系中，模板分子與功能基經氫鍵作用力相互結合，形成模板分子與氨基功能基團的複合反應液。(3)、製備溴敵隆氨基功能化磁性分子印跡複合材料步驟(I)和步驟(2)所得產物經開環反應對材料進行表面功能化修飾，最終得到具有核-殼結構的手性鼠藥溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡複合材料。
本發明的有益效果是I、本發明利用懸浮聚合、氫鍵鍵合、開環反應、功能化修飾等手段製備得到富含氨基官能團的氨基功能化磁性分子印跡複合材料，具有高度的選擇性，並可以通過磁性原理實現固液兩相的快速分離，克服了譚家鎰等報導的採用GDXlOl等樹脂(譚家鎰，姜兆林，吳玉紅.分析科學學報，1999，15，229)對溴敵隆等香豆素類殺鼠劑選擇性差和富集淨化能力弱等不足；同時克服了常靖等報導的(常靖，何瑞瓊，朱軍等，中華人民共和國發明專利，CN 102070753A)抗凝血鼠藥大隆分子印跡聚合物不易分離的不足。2、本發明的氨基功能化磁性分子印跡複合材料，具有製備工藝簡單和官能團比例可控的優點，並將其應用於富集淨化生物樣品中殘留的痕量溴敵隆，能達到較高的富集倍數和理想的淨化效果。


圖I是本發明的涉及的手性鼠藥溴敵隆的結構式圖2是本發明涉及的手性鼠藥溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡複合材料中功能高分子對納米Fe3O4的包覆流程示意圖；圖3是本發明涉及的手性鼠藥溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡複合材料中模板分子與活性吸附位點鍵合流程示意圖；圖4是本發明涉及的手性鼠藥溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡複合材料中鍵合有模板分子的氨基功能化分子印跡複合材料製備流程示意圖；圖5是本發明涉及的手性鼠藥溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡複合材料中對模板分子進行洗脫示意圖；圖6是根據本發明實施例，得到的香手性鼠藥溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡複合材料的透射電鏡照片；圖7是根據本發明實施例，得到的手性鼠藥溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡複合材料的熱重差熱分析圖；圖8是根據本發明實施例，得到的手性鼠藥溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡複合材料的磁滯回線；圖9是根據本發明實施例，得到手性鼠藥溴敵隆的多反應監測(MRM)色譜圖。
具體實施例方式本發明香豆素類殺鼠劑的氨基修飾分子印跡材料的製備方法，包括以下步驟I、製備富含環氧基的單分散磁性聚合物微球採用懸浮聚合法製備得到高環氧基功能團含量單分散磁性聚合物微球。該步驟具體為依次稱取(Γ5. Og油酸修飾的納米四氧化三鐵微粒、量取I. 0 20· OmL環氧基功能化單體、2. 0 10· OmL聚合單體、(Γ4. OmL交聯劑，並將其加入到50. 0 500· OmL分散劑中，60° C下超聲分散I. 0 10· O分鐘；然後加入O. 5 5. Og引發劑，在6(Γ90° C，攪拌速度為30(Γ900轉/分鐘，恆溫恆速機械攪拌，反應O. 5^5. O小時後，用乙醇洗滌數次至？11為6 8，30、0° C真空乾燥廣24小時，製得富含環氧基的單分散磁性聚合物微球。分散劑為聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇中的至少一種。聚合單體為烷基丙烯酸酯、苯乙烯及其取代物中的至少一種，進一步優選為甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯中的至少一·水甘油酯或乙基丙烯酸縮水甘油酯。交聯劑為二乙烯基苯、雙丙烯醯胺及其取代物、烷基丙烯酸乙二醇及其酯交聯劑中的至少一種；進一步優選為二乙烯基苯、N，N』 -亞甲基雙丙烯醯胺交聯劑中的至少一種。引發劑為過氧化二醯、偶氮二異腈類化合物中至少一種，優選偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過甲氧基苯甲醯中至少一種。2、製備模板分子與氨基功能基團的複合反應液在60° C條件下，在甲醇體系中，模板分子與氨基功能試劑經氫鍵作用力相互結合，形成模板分子與氨基功能基團的複合反應液。該步驟具體為將2. (TlO. Og模板分子和氨基功能試劑5. (Γ20. OmL加入到5(T500. OmL反應溶劑中，超聲分散I. (TlO. O分鐘，在30 80 ° C條件下，攪拌速度為100^600轉/分鐘，恆溫磁力攪拌反應2. (Te. O小時，製得模板分子與氨基功能基團的複合
反應液。模板分子為香豆素類化合物中的至少一種，優選為手性鼠藥溴敵隆。氨基功能試劑為烷基多胺、醇胺、脂環胺類化合物中的至少一種，優選乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中至少一種。反應溶劑可以是無水乙醇、無水甲醇、醇水混合液中的至少一種，進一步優選為無水甲醇。3、製備手性鼠藥溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡複合材料步驟(I)和步驟
(2)所得產物經開環反應對材料進行表面功能化修飾，最終得到具有核殼結構的手性鼠藥溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡複合材料。該步驟具體為稱取O. 5^10. Og步驟(I)所製得環氧基功能化聚合物複合微球，力口入到步驟(2)所製得模板分子與氨基功能基團的複合反應液體系中，超聲分散I. (Γ10. O分鐘，在3(T80° C條件下，攪拌速度為10(Γ600轉/分鐘，恆溫磁力攪拌反應6. (Γ12. O小時後，用超純水洗滌數次至PH為6 8，再用甲醇超聲洗滌數次至模板分子不被檢出，3(T90° C真空乾燥廣24小時，製得具有核殼結構的手性鼠藥溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡複合材料。下面結合附圖及具體實施例對本發明的內容做進一步說明，是本發明的優勢和有益效果更加突出，但本發明不僅僅局限於以下實施例。
實施例I(I)稱取2. Og聚乙烯醇217於500. OmL超純水中，加熱溶解，以此作為分散劑；將油酸修飾的納米四氧化三鐵微粒2. 0g、聚合單體甲基丙烯酸甲酯(4. OmL)、功能化單體甲基丙烯酸縮水甘油酯(4. OmL)、交聯劑二乙烯基苯(2. OmL)，在攪拌下依次加入到反應體系中，60° C下超聲分散5. O分鐘，使反應體系分散均勻。將I. Og過甲氧基苯甲醯引發劑溶解在20. OmL熱乙醇溶液中，在80° C、800轉/分鐘的轉速下，滴加到上述反應體系中，恆溫恆速反應3. O小時，先後用超純水和乙醇洗滌數次，60° C真空乾燥12小時，製得環氧基功能化磁性聚合物微球。(2)分別稱取2. Og模板分子和10. OmL氨基功能試劑，並將其加入到100. OmL甲醇反應介質中，超聲分散2. O分鐘，在60° C條件下，攪拌速度為400轉/分鐘，恆溫磁力攪拌反應3. O小時，制的模板分子與氨基功能基團的複合反應液；(3)稱取2. Og步驟(I)所製得環氧基功能化聚合物複合微球，加入到步驟(2)所 製得模板分子與氨基功能基團的複合反應液體系中，在步驟(2)的反應條件下，繼續反應8. O小時後，用超純水洗滌數次至pH為6 8，再用甲醇超聲洗滌數次至模板分子不被檢出，60° C真空乾燥12小時，製得具有核殼結構的手性鼠藥溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡複合材料。實施例2-15其操作步驟同實施例1，實施例1-15的原料物質、原料配方及製備條件參數見表
Io表I :本發明實施例1-15原料組分及製備參數
權利要求
1.一種手性鼠藥溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡複合材料的製備方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟 (1)、製備富含環氧基的單分散磁性聚合物微球在80°c條件下，將油酸修飾的納米四氧化三鐵微粒分散至分散劑中，加入聚合單體、功能單體與交聯劑在引發劑的作用下，經懸浮聚合反應製備得到含有環氧基的單分散磁性聚合物微球； (2)、製備模板分子與氨基功能基團的複合反應液在60°C條件下，在甲醇體系中，模板分子與功能基團通過氫鍵作用力相互結合，形成模板分子與氨基功能基團的複合反應液； (3)、製備手性鼠藥溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡複合材料步驟(I)和步驟(2)所得產物經開環反應對材料進行表面功能化修飾，最終得到具有核-殼結構的手性鼠藥溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡複合材料。
2.根據權利要求I所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟I具體為依次稱取2.Og納米四氧化三鐵微粒、量取I. 0^20. OmL環氧基功能化單體、2. (TlO. OmL聚合用單體、(Γ4. OmL交聯劑，並將其加入到50. (Γ500. OmL分散劑中，60°C下超聲分散I. (TlO. O分鐘；然後加入O. 5^5. Og引發劑，在6(T90°C，攪拌速度為30(Γ900轉/分鐘，恆溫恆速機械攪拌，反應0.5^5. O小時後，用乙醇洗滌數次至pH* 6 8，3(T90°C真空乾燥廣24小時，製得富含環氧基的單分散磁性聚合物微球。
3.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟I中，所述分散劑可以為聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇中的至少一種；所述聚合單體可以為烷基丙烯酸酯、苯乙烯及其取代物中的至少一種，進一步優選為甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯中的至少一種；環氧基功能化單體為烷基丙烯酸縮水甘油酯中至少一種；進一步優選為甲基丙烯酸縮水甘油酯或乙基丙烯酸縮水甘油酯；交聯劑為二乙烯基苯、雙丙烯醯胺及其取代物、烷基丙烯酸乙二醇及其酯交聯劑中的至少一種；進一步優選為二乙烯基苯、N，N』 -亞甲基雙丙烯醯胺交聯劑中的至少一種；引發劑為過氧化二醯、偶氮二異腈類化合物中的至少一種，優選偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過甲氧基苯甲醯中的至少一種。
4.根據權利要求I所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟2具體為將2.(Γ10. Og模板分子和氨基功能化試劑5. (Γ20. O mL加入到5(T500.0 mL反應溶劑中，超聲分散1.(Γ10. O分鐘，在3(T80°C條件下，攪拌速度為100 600轉/分鐘，恆溫磁力攪拌反應2.(Γ6. O小時，製得模板分子與氨基功能基團的複合反應液。
5.根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於，所述模板分子為香豆素類化合物中的至少一種，優選為手性鼠藥溴敵隆；氨基功能化試劑為烷基多胺、醇胺、脂環胺類化合物中的至少一種，優選乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的至少一種；反應溶劑可以是無水乙醇、無水甲醇、醇水混合液中的至少一種，進一步優選為無水甲醇。
6.根據權利要求I所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟3具體為稱取O.5^10. Og步驟(I)所製得富含環氧基的單分散磁性聚合物微球，加入到步驟(2)所製得模板分子與氨基功能基團的複合微乳液體系中，超聲分散I. (Γ10. O分鐘，在3(T80°C條件下，攪拌速度為10(Γ600轉/分鐘，恆溫磁力攪拌反應6. (Γ12. O小時後，用超純水洗滌數次至pH為6 8，再用甲醇超聲洗滌數次至模板分子不被檢出，3(T90°C真空乾燥f 24小時，製得具有核殼結構的手性鼠藥溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡複合材料。
全文摘要
本發明公開了一種手性鼠藥溴敵隆的氨基功能化磁性分子印跡複合材料的製備方法，首先將經油酸修飾的磁性納米四氧化三鐵微粒加入到分散劑中，加入聚合單體、功能單體和交聯劑，超聲分散；加入引發劑，加熱，攪拌反應，得到富含環氧基的單分散聚合物複合微球，洗滌至pH為6～8，乾燥；加入溴敵隆與氨基功能化試劑的複合反應液，加熱，攪拌反應，磁分離，洗滌至pH為6～8；加入有機溶劑，超聲洗脫，除去模板分子溴敵隆，至洗脫液中採用超快速高效液相色譜-串聯質譜檢測不到溴敵隆，乾燥，得目標產物；本發明具有製備工藝簡單、磁含量可控、官能團比例可控等特點，產物適用於生物樣本中殘留的痕量溴敵隆的富集淨化及分析檢測，應用前景廣闊。
文檔編號C08J9/26GK102875748SQ20121035153
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月20日 優先權日2012年9月20日
發明者陳曉紅, 趙永綱, 金米聰 申請人:寧波市疾病預防控制中心